Co to jest wysokość punktu wrzenia?

Podniesienie temperatury wrzenia jest efektem, który występuje, gdy materiał jest rozpuszczony w czystym roztworze, powodując wzrost temperatury wrzenia mieszaniny. Rozpuszczona substancja rozpuszczona jest dodana do czystego roztworu, zwanego rozpuszczalnikiem, który zmniejsza ciśnienie pary mieszaniny. Zmniejszenie ciśnienia pary mieszaniny oznacza, że ​​wrzenia wymaga więcej energii, co powoduje wyższą temperaturę wrzenia mieszaniny.

Każda substancja chemiczna ma wymierną zmianę temperatury wrzenia dla mieszanin z różnymi rozpuszczalnikami. Ta wymierna ilość jest znana jako stała podwyższania temperatury wrzenia lub stała podwyższenia moli. Jeśli stężenie substancji chemicznej w mieszaninie jest znane lub mierzone, stężenie to można pomnożyć przez stałą podwyższania molowego i można obliczyć wynikowe podwyższenie temperatury wrzenia i porównać ją z zmierzonymi wartościami. Do określenia stężenia substancji rozpuszczonej w mieszaninie przez m przez M można również zastosować stałąułatwianie temperatury wrzenia mieszanki i dzielenie wzniesienia temperatury wrzenia rozpuszczalnika przez stałą wysokości molowej.

Wspólnym i przydatnym zastosowaniem wysokości temperatury wrzenia jest dodawanie środków przeciw zamarzaniu, zazwyczaj glikolu etylenowym, do systemów chłodzenia samochodowego. Glikol etylenowy jest dodawany w stężeniu 50 procent objętościowej do wody w chłodnicy samochodu, aby zapobiec zamrażaniu, ale wysokość w temperaturze wrzenia powstałego roztworu jest korzyścią. Woda gotuje się przy 212 ° Fahrenheita (100 ° Celsjusza); Mieszanina etylen-glikolu i wody gotuje się przy 225 ° Fahrenheita (107,2 ° Celsjusza), a nawet wyżej, gdy układ chłodzenia jest ciśnienie, co jest normalne w przypadku motoryzacyjnych systemów chłodzenia.

Cooks korzystają z wysokości punktu wrzenia od stuleci. Dodanie soli do wody podnosi temperaturę wrzenia mieszanki, co powoduje szybsze czasy gotowania. Ocean Sea wAter, który zawiera około 3,5 procent soli ogółem, gotuje się przy 216,5 ° Fahrenheita (102,5 ° Celsjusza). Być może nie jest to wielka różnica od zwykłej wody, ale szybsze gotowanie jest zwykle preferowane przez kucharzy.

Podniesienie temperatury wrzenia wynikające z mieszaniny jest współczynnikiem stałej temperatury wrzenia, więc temperatura wrzenia mieszaniny będzie nadal rosła, gdy do mieszanki dodaje się więcej substancji rozpuszczonej. Wynika to ze zmniejszenia ciśnienia pary rozpuszczalnika w miarę jego cząsteczek, które są uwięzione przez substancję rozpuszczoną. Istnieją praktyczne ograniczenia podwyższenia punktów wrzenia w zastosowaniach konsumenckich i przemysłowych. Na przykład w chłodzeniu motoryzacyjnym temperatura wrzenia czystego glikolu etylenowego wynosi 386 ° Fahrenheita (197 ° Celsjusza), co można było postrzegać jako zaletę. Lepkość lub grubość czystego glikolu etylenowego w chłodniejszych temperaturach sprawia, że ​​jego użycie jest niepraktyczne, ponieważ przy 40 ° fahrenheita (4,4 ° Celsjusza) czysty glikol etylenowy ma zmierzoną grubość, jaką jest grubość mierzonasiedem razy większe niż 50-procentowy roztwór etylen-glikol i woda.